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第十七章 从指南针到磁浮列车单元评价检测(45分钟100分)一、选择题(本大题共8小题,每题5分,共40分)1.(多选)(北京丰台区期末)关于磁场和磁感线,下列说法正确的是()A.磁感线是磁场中实际存在的曲线B.指南针能指南北是因为地球周围存在磁场C.条形磁铁周围的磁感线是从磁铁的北极出发回到南极D.地磁场的南极在地理的南极附近【解析】选B、C。本题考查磁场、磁感线及其特点。磁感线不是磁场中实际存在的曲线,故A错误；指南针能指南北是因为地球周围存在磁场,它受到地磁场的作用而指示南北,故B正确；条形磁铁周围的磁感线是从磁铁的北极出发回到南极,故C正确；地磁场的南极在地理的北极附近,故D错误。故选B、C。2.(南宁中考)如图是两磁极间磁感线的分布图。下列关于两个磁极的说法正确的是()A.左边是N极,右边是N极B.左边是S极,右边是S极C.左边是S极,右边是N极D.左边是N极,右边是S极【解析】选C。本题考查磁感线及其特点。根据在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出来,回到S极可知,左边是S极,右边是N极。故选C。3.根据图中通电螺线管的S极,下列判断正确的是()A.螺线管的左端也可能是S极B.静止小磁针的左端是N极C.螺线管周围磁感线是从S极出来的D.电源的右端是正极【解析】选D。本题考查通电螺线管的磁场。通电螺线管的右端是S极,左端为N极,故A错；根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律可知,小磁针靠近通电螺线管S极的一端为N极,所以静止小磁针的右端是N极、左端是S极,故B错；通电螺线管的磁感线与条形磁体相似,是从N极出来,故C错；根据右手螺旋定则,伸出右手握住螺线管,使大拇指指示通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流由螺线管的右端流入,即电源的右端为正极、左端是负极。故D正确。故选D。4.图中是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是()A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极B.电磁铁吸引衔铁,弹性片发生形变具有弹性势能C.小锤击打铃碗发出声音,是由于铃碗发生了振动D.小锤击打铃碗时,电磁铁仍具有磁性【解析】选D。本题考查了电铃的工作原理和工作过程。电流通过电磁铁时,用判断通电螺线管磁极的方法可以判断出A端为N极,故A正确；电磁铁吸引衔铁,弹性片发生形变具有弹性势能,B正确；电铃发声,说明铃碗在振动,故C正确；小锤击打铃碗时,触点断开,电磁铁没有电流,电磁铁没有磁性,故D错。5.(梅州中考)探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,按如图电路进行实验,每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是()A.电流的大小B.线圈的匝数C.电流的方向D.电磁铁的极性【解析】选B。本题考查探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验。由图知,A、B线圈串联,所以通过A、B的电流相等,A的线圈匝数明显比B的线圈匝数多,每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多,所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。故选B。6.小金设计了一个如图所示的线圈指南针,将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极),浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析错误的是()A.线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似B.线圈能够指示方向是因为存在地磁场C.利用该装置可以判断磁铁的南北极D.交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁极【解析】选D。本题考查了通电螺线管外部磁场的特点及磁极方向等知识点。该线圈相当于一个通电螺线管,故其外部磁场与条形磁铁的外部磁场相似,故A说法正确；由右手螺旋定则可以判断出该线圈右端是N极,左端是S极。在地磁场的作用下,会指示南北,故B、C说法正确；通电螺线管的磁极与电流的方向和线圈绕法有关,交换铜片和锌片位置,相当于改变了电流方向,所以线圈磁极方向会改变。故选D。7.(多选)如图所示,接通电源后,有电流由a至b通过导体a b时,它受到力的作用向左运动,则()A.当磁场方向改变时,导体a b将向右运动B.当电流方向改变时,导体a b将向右运动C.当磁场与电流方向同时改变时,导体a b将向右运动D.当磁场与电流方向同时改变时,导体a b仍向左运动【解析】选A、B、D。本题考查磁场对通电导体的作用。只改变磁场方向,导体受力运动方向改变,故A正确；只改变电流方向,导体受力运动方向改变,故B正确；当磁场与电流方向同时改变时,受力运动方向不变,故C错误,D正确。故选A、B、D。8.(多选)(本溪中考)如图所示,把一个接在家庭电路中正在发光的灯泡放到蹄形磁体中间,发现灯丝晃动,关于这种现象,下列说法中正确的是()A.灯丝晃动是因为灯丝是钨制成的,能够被磁体吸引B.该现象中,内能转化为机械能C.灯丝晃动是因为磁场对通电导体的作用D.利用该现象原理可以制成电动机【解析】选C、D。本题考查通电导体在磁场中受力运动的知识。通电导体在磁场中会受力的作用,其受力的方向跟磁场方向和电流方向有关,由于家庭电路使用的是交流电,电流方向呈周期性变化,因此灯丝在蹄形磁体中间会晃动,利用此原理可制成电动机,故选C、D。二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共24分)9.将一根导线平行置于静止的小磁针上方,当开关闭合时,小磁针发生偏转,这说明通电导体周围存在着,将电源的正、负极对调,再闭合开关,观察小磁针偏转方向的变化,可发现电流的磁场方向与有关。【解析】本题考查对奥斯特实验的分析。开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场,当电源正、负极对调时,小磁针偏转方向改变,说明电流的磁场方向与电流方向有关。答案：磁场电流方向10.如图所示,在直流电动机的工作过程中,“换向器”起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化为能。【解析】本题考查电动机的构造和工作原理。在直流电动机的工作过程中,“换向器”起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化为机械能。答案：电流方向机械11.电磁起重机是利用(选填“电生磁”或“磁生电”)的原理来工作的。电磁起重机工作时能够吸引钢铁类物质,其原因是这类物质能被。【解析】本题考查电磁铁的原理及应用。电磁铁是电流磁效应的一个应用,电磁铁是根据通电导体周围存在磁场的原理制成的；电磁铁断电时,就会无磁性,就不再吸引钢铁。电磁起重机工作时能够吸引钢铁类物质,其原因是这类物质能被磁化。答案：电生磁磁化12.某同学利用如图所示装置研究电与磁的关系,请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳得出初步结论。比较甲、乙两图可知_；比较乙、丙两图可知_。【解析】本题考查奥斯特实验。对比甲、乙两图,导线通电后小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场。对比乙、丙两图,电流方向改变,小磁针偏转方向改变,说明通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。答案：电流周围存在磁场通电导体周围的磁场方向与电流方向有关13.小华同学找来了一个小铁钉,把导线的一部分绕在上面,制成了一个电磁铁连在电路中。闭合开关,小磁针静止时N极的指向如图所示。据此判断电源的(选填“a”或“b”)端是正极；当滑片P向右滑动时,小铁钉的磁性将。【解析】本题考查右手螺旋定则的应用和电磁铁磁性强弱的判断。由磁极间的相互作用规律可知,电磁铁的d端为S极,由右手螺旋定则可得电流从左侧流入,所以电源的a端为正极；当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,则电流变小,故电磁铁的磁性减弱。答案：a减弱14.如图,将一台灯接通电源后,用磁体的磁极靠近灯泡的玻璃,仔细观察灯丝,你会发现,该现象说明 。【解析】本题考查磁场对通电导体的作用。灯丝工作时有电流通过,故会受到磁场力,灯丝中的电流为交变电流,即方向在发生变化,故灯丝受力也是在两个方向上发生变化,故我们看到灯丝会抖动。答案：灯丝会抖动通电导体在磁场中要受到力的作用三、作图题(本大题共2小题,共10分)15.(5分)标出图中通电螺线管右端和小磁针右端的N、S极及磁感线方向。【解析】本题主要考查利用右手螺旋定则判断通电螺线管磁极。电流从左侧流向右侧,依据右手螺旋定则可判断出螺线管的左端为N极,磁感线在磁体外部是由N极指向S极,小磁针指向螺线管S极的一端为N极。答案：如图所示16.(5分)在如图电源左右两端的括号中用“+”“-”标出电源的正、负极。 【解析】本题考查通电螺线管的磁场性质。小磁针N极向左,S极向右,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管左侧为N极,右侧为S极；由右手螺旋定则可知,电流由螺线管的左端流出,右端流入,即电源的右端为正极,左端为负极。答案：如图所示四、实验探究题(本大题共2小题,共26分)17.(15分)在复习“电流的磁场”和“磁场对电流的作用”时,小刚想：“既然通电导体周围存在磁场,磁场又会对通电导体产生力的作用,那么相互靠近的两个通电导体间是否会产生力的作用呢?”(1)于是,他和小强商议通过实验来研究这一问题。他们找到了两根柔软的导线,相距较近地并排固定在接线板上,实验电路如图甲所示。通过实验观察到的现象如图乙所示。 该实验表明：两个通电导体之间。(2)小强认为,如果改变其中一个通电导体的电流方向,则它们之间作用力的方向也会发生改变。小强这样想的理由是：电流产生的磁场方向是由的方向决定的,当一个通电导体中电流的方向改变时,它产生的磁场方向也会发生改变；而磁场对通电导体的作用力的方向与的方向和_的方向有关,另一个通电导体中电流的方向不变,但磁场的方向变化了,它受到的磁场力的方向就会改变。(3)如果开始实验时,小刚和小强没有找到柔软的导线,而是用较硬的普通铝芯电线进行实验,你认为会出现怎样的情况?。通过这个问题,你得到了怎样的启示?。【解析】本题研究的是磁场对电流产生的磁力的作用规律。(1)图乙中两根导线中的电流方向相同,而两根导线向中间靠拢,说明两根导线相互吸引。(2)通电导线周围的磁场与导线上电流的方向有关,两根导线平行时,电流方向有两种情况：同向和反向；所以小刚的判断依据是：电流产生的磁场方向是由电流的方向决定的,当一个通电导体中电流的方向改变时,它产生的磁场方向也会发生改变；而磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,另一个通电导体中电流的方向不变,但磁场的方向变化了,它受到的磁场力的方向就会改变。(3)用较硬的普通铝芯电线进行实验,可能会使导线在吸引力的作用下,变得更硬,并且难以观察到通电导体之间相互吸引的现象,于是不能得到关于磁场对电流产生的磁力的作用规律,所以通过这个问题,可以得到的启示是：利用规格不同的材料实验,多观察,找出规律。答案：(1)相互吸引(2)电流电流磁场(3)使导线在吸引力的作用下,变得更硬,并且难以观察到通电导体之间相互吸引的现象多利用规格不同的材料实验,多观察,找出规律18.(11分)(北京丰台区期末)为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小东用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在软铁钉上绕制若干圈,制成两个简单的电磁铁,并用电磁铁完成了如图所示的a、b、c、d四组实验(a、b、c是同一个电磁铁),观察到四种情况,小阳通过调节滑动变阻器在不同位置又重复做了上述实验,仍观察到如图所类似的现象。根据小阳的实验现象,回答下列问题。a bcd(1)通过观察对比两种情况可以得出：电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性；(2)通过观察对比b、c两种情况可以得出：相同时,通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强；(3)通过观察对比d中甲、乙两个电磁铁吸引大头针的数量可以得出：相同时,电磁铁线圈的匝数越多,它的磁性越强。【解析】本题考查电磁铁的磁性和哪些因素有关。利用控制变量法,(1)对比通电和断电的实验可知电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。(2)对比b、c可知线圈匝数相同时,b的电流大吸引的铁钉就多,磁性就强。(3)对比甲乙,可知电流大小相同时,线圈匝数越多,磁性就越强。答案：(1)a、b或a、c或a、d(2)电磁铁线圈的匝数(3)电流
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